CN1626767A

CN1626767A - 回转冲砸钻机

Info

Publication number: CN1626767A
Application number: CN 200310106592
Authority: CN
Inventors: 万泽仁; 刘农; 史继龄; 张跃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-06-15

Abstract

回转冲砸钻机，包括机架、机座、转动动力头、减振装置、卷扬机、钻杆、钻头、气举通道、空压机接嘴、泥浆接嘴、水泵循环设备和在钻头上方设置的夯砸或冲击锤头，它革除传统工程钻机只能分别进行钻削、冲击或夯砸，功能单一，对于地层中不同的土层及岩石需要由不同机械来完成。转换周期长，功效低，成本高，使用不方便，不能适应复杂地质条件的弊端，将钻削，夯砸或冲击集于一体既能单独进行钻削，夯砸或冲击，又能边钻削边夯砸或冲击，功能齐全，转换方便，性能价格比高，既适用于普通土层和混有块石、卵石的土层，也适用于坚硬岩石层。

Description

回转冲砸钻机

技术领域

本发明涉及一种工程钻机，特别是一种能对土层进行钻削施工、冲击施工、夯砸施工以及冲击钻削施工和夯砸钻削施工的工程钻机。

背景技术

传统的工程钻机，从功能上主要分为三种：钻削、冲击和夯砸，功能单一，钻削机，不能冲击或夯砸，仅适用于软土层；冲击或夯砸机，不能钻削，仅适用于硬质岩土、卵石层，很难适应既有软土又有硬质岩土、卵石层的各种复杂的地质条件，功效低，消耗大，成本高，转换周期长，使用不方便。

发明内容：

本发明的目的，就是为了克服现有技术功能单一的缺点而提供一种功能齐全、功效高、消耗低的回转冲砸钻机。

本发明的目的是通过以下解决方案来实现的：

一种回转冲砸钻机，它包括机架、机座、转动动力头、减振装置、卷扬机、钻杆、钻头、气举通道、空压机接嘴、泥浆接嘴及水泵循环设备，其特征是它还包括在由转动动力头通过钻杆带动的钻头上方设置夯砸或冲击锤头。

本发明的目的是通过以下技术解决措施来进一步实现的：

前述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为内柱杆式夯砸或冲击锤头，它包括在管状钻杆内装有拉杆框，拉杆框内装有带盘升降杆，升降杆下部的盘与拉杆框上壁之间装有轴承，升降从拉杆框上壁的孔中伸出，并通过钢丝绳与卷扬机连接；拉杆下部连接有管状拉杆连接杆，拉杆连接杆伸入与加工有泥浆注入孔的钻头固联的锤罩内，与锤罩内的环状锤头连接；拉杆局部为多边形，并和与之相对应的局部钻杆的多边形孔配合，既能随钻杆同步转动，又能在钻杆的多边形孔内上下运动。

前述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为外拉杆式夯砸或冲击锤头，它包括在钻杆外设置的两根或两根以上螺栓拉杆和与之配合的升降杆，拉杆上端位于机座下方，向下穿过套装在钻杆外面的环状盖板、环状托板和与钻杆固联的驱动转板孔，与环状锤头相连，升降杆从下往上穿过环状托板和机座上的对应孔后，通过钢丝绳与卷扬机连接，在拉杆外升降杆内环状托板上环状盖板下装有轴承。

前述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为惯性力激振器振动冲击式锤头，它包括置于钻头上面的对称惯性力激振器振动冲击式锤头，惯性力激振器的电缆穿过钻杆内的孔通过钻杆和机座之间的电缆滑环装置与电源相接。

前述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为高压流体驱动式夯砸或冲击锤头，它包括位于钻头上面与钻头固联的气缸式锤罩内，安装有活塞式锤头，锤罩顶部和底部高有流体接嘴并通过管道、钻杆内的流体通道和防扭转装置与安装有流向切换阀的流体压力源连接。

前述的回转冲砸钻机，其特征在于所述减振装置，它包括与钻头固联、外圆上加工有键槽并装有内键的钻杆连接杆，装入钻杆键槽内的外键中，内、外键的上方和下方设置有密封圈，钻杆外圆上加工有对称外凸板，与位于其下方的钻杆连接杆外圆上加工的对称外凸板相对应，对应外凸板上加工有孔，螺栓轴装上压缩弹簧，穿过钻杆外凸板孔和钻杆连接杆外凸板孔，再套装压缩弹簧后用螺帽固紧。

本发明的优点在于既能对土层单独进行钻削施工、小振幅的升降冲击或振动冲击施工、大振幅的夯砸施工；也可对土层进行边钻削边小振幅升降冲击施工；边钻削边振动冲击施工或边钻削边大振幅的夯砸施工，功能齐全，转接方便，性能价格比高，既适用于普通土层和混有块石、卵石的土层，也适用于坚硬岩石层。

附图说明

本发明的目的，优点和特点，将通过下面的优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。

图1为回转冲砸钻机结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为内拉杆式回转冲砸钻机局部结构示意图。

图4为图3的A-A剖面图。

图5为外拉杆式回转冲砸钻机局部结构示意图。

图6为图5中B处放大示意图。

图7为潜水型惯性力振动冲击式回转冲砸钻机局部结构示意图。

图8为高压流体驱动式回转冲砸钻机局部结构示意图。

图9为图8中的局部结构C向视图。

图10为图8中的D-D剖面图。

图11为图8中E-E剖面图。

图中的

1、机架 35、轴承

2、机座 36、密封圈

3、转动动力头 37、密封圈

4、钢丝绳 38、轴承

5、钢丝绳 39、拉杆

6、大天轮 40、密封圈

7、小天轮 41、密封圈

8、卷扬机 42、拉杆连接杆

9、卷扬机 43、外拉杆

10、钻杆连接杆 44、驱动转板

11、锤头 45、环状托板

12、钻头 46、轴承

13、吸浆注水孔 47、环状盖板

14、锤罩 48、升降杆

14.1、锤罩上接嘴 49、潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头

14.2、锤罩下接嘴 50、电缆

15、锤头盖 51、电缆滑环装置

16、锤罩盖 52、电缆通道

17、弹簧 53、压力源

18、螺栓轴 53.1、压力输出

19、内键 53.2、压力返回

20、外键 53.3、压力输出出口

21、气举通道 53.4、压力返回入口

21.1、流体通道 54、流向切换阀

22、空压机接嘴 55、上左接嘴

23、钻杆 55.1、上左接嘴管

23.1、钻杆外凸环 55.2、上左接嘴管左接口

24、泥浆接嘴 55.3、上左接嘴管右接口

25、钻杆升降罩管 56、上右接嘴

25.1、钻杆升降罩管内凸环 56.1、上右接嘴管

26、密封圈 56.2、上右接嘴管左接口

28、减振装置 56.3、上右接嘴管右接口

27、钻杆升降轮 57、下左接嘴

29、防扭转装置 57.1、下左接嘴软管

30、升降杆 58、下右接嘴

31、拉杆框 58.1、下右接嘴软管

32、轴承 59、密封圈

33、钻杆升降轮座 60、密封圈

34、密封圈 61、密封圈

具体实施方式：

实施例一

如图1、图2、图3、图4所示，本发明所述的回转冲砸钻机为内拉杆带动的夯砸或冲击锤头的内拉杆式回转冲砸钻机，它包括在加工有气举通道21的管状钻杆23内，装有拉杆39，拉杆39顶部为框状拉杆框31，拉杆框31内装有带盘升降杆30，升降杆30下部的盘与拉杆框31的上壁之间，装有轴承32，升降杆30向上从拉杆框31的上壁孔中伸出，连接钢丝绳5，经大天轮6与卷扬机8连接；拉杆39下部连接有管状拉杆连接杆42，拉杆连接杆42伸入与加工有泥浆注水孔13的钻头12固联的锤罩14内，与锤罩14内的环状锤头11通过锤头罩15活动连接。拉杆39的局部为方形，并和与之相对应的钻杆23的局部方形孔配合，拉杆39既能随钻杆23同步转动，又能在钻杆的方形孔内上下运动。钻杆23穿过装于机架1上的机座2内的转动力头3的方形内孔，装入位于防扭转装置29中的加工有空压机接嘴22和钻杆外凸环23.1的钻杆升降罩管25内，钻杆外凸环23.1和与之相配合的钻杆升降罩管25上的钻杆升降罩管内凸环25.1之间装有轴承35。钻杆23和钻杆升降罩管25之间，还装有密封圈34、36、37和轴承38，在钻杆23转动时，钻杆升降罩管25不扭转；钻杆升降罩管25上端装有钻杆升降轮座33，装于钻杆升降轮座33上的两个钻杆升降轮27，连接钢丝绳4后经小天轮7和卷扬机9连接。钻杆升降罩管25和拉杆39之间装有密封圈26。拉杆连接杆42和钻杆连接杆10之间装有密封圈41。图中24为泥浆接嘴。

钻杆23和钻杆连接杆之间装有减振装置28，它包括与加工有吸浆注水孔13的钻头12通过锤罩盖16和锤罩14固联，外圆上加工有键槽并装有内键19的钻杆连接杆10，装入钻杆23键槽内的外键20中，内键19和外键20的上、下方设置密封圈40，钻杆23外面加工有对称外凸板，与位于其下方的钻杆连接杆10外的对称凸板相对应，对应凸板上加工有孔，螺栓轴18装上压缩弹簧17，穿过钻杆23外凸板孔和钻杆连接杆10外凸板孔，再套装压缩弹簧17后用螺帽固紧。

机座2上的转动动力头3带动钻杆23、内键20、外键19、钻杆连接杆10、钻头12和拉杆39、拉杆连接杆42、锤头11同步转动；卷扬机8通过大天轮6、钢丝绳5、升降杆30、轴承32、拉杆框31、拉杆39、拉杆连接杆42带动锤头11在锤罩14内上提下落，下落时，对钻头12进行夯砸或冲击；卷扬机9通过钢丝绳4、小天轮7、钻杆升降轮27、钻杆升降罩管25、位于防扭转装置29中的钻杆升降管内凸环25.1、轴承35、钻杆外凸环23.1、钻杆23、螺栓轴18、压缩弹簧17、钻杆连接杆10、锤罩盖16、锤罩14，将钻头12及其内的锤头11、拉杆连接杆42、拉杆39、拉杆框31、升降杆30同时上提下落；既能实现单独钻削施工(卷扬机8不工作)、单独夯砸或冲击施工(转动动力头3不工作)；又能在钻削的同时，进行夯砸或冲击施工。

当锤头11下落地对钻头12进行夯砸或冲击时，与钻头12固联的钻杆连接杆10和被转动力头3带动的钻杆23之间的减振装置28内的螺栓轴18上的双层串接的压缩弹簧17，减弱了夯砸或冲击时对钻杆23、转动力头3、机座2和机架1的影响。

吸浆、气举、注水及水泵循环设备的工作过程和传统的工程钻机相同。

实施例二

如图1、图2、图5、图6所示，本发明所述的回转冲砸钻机为外拉杆带动的夯砸或冲击锤头的外拉杆式回转冲砸钻机，它包括在钻杆23外，设置两根(或两根以上)螺栓状拉杆43和与之配合的升降杆48，拉杆43上端位于机座2下方，向下穿过套装在钻杆23外的环状盖板47、环状托板45和与钻杆23固联的驱动转板44的孔后与位于钻头12上面，钻杆连接杆10外面的环状锤头11相连。钻头12内加工有吸浆注水孔13。与钻头12固联的钻杆连接杆10通过减振装置28与加工有气举通道21的钻杆23连接。钻杆23通过防转扭装置29和装在钻杆升降轮座33上的钻杆升降轮27、钢丝绳5、大天轮6与卷扬机8连接。升降杆48从下往上穿过环状托板45和机座2上的对应孔后，通过钢丝绳4、小天轮7与卷扬机9连接。在拉杆43外、升降杆48内、环状托板45上、环状盖板47下装有轴承46。

机座2上的转动动力头3带动钻杆23、内键20、外键19、钻杆连接杆10、钻头12和拉杆43、锤头11、环状盖板47同步转；卷扬机9通过钢丝绳4、小天轮7、升降杆48、轴承46、环状盖板47，拉杆43带动锤头11上提下落，下落时对钻头12形成夯砸或冲击；卷扬机8通过。钢丝绳5与大天轮6、钻杆升降轮27、钻杆升降罩管25、钻杆升降罩管内凸环25.1、轴承35、钻杆外凸环23.1、钻杆23、螺栓轴18、压缩弹簧17、钻杆连接杆10、钻头12、锤头11、拉杆43同时上提下落；既能实现单独钻削施工(卷扬机9不工作)，单独夯砸或冲击施工(转动动力头3不工作)，又能在钻削的同时，进行夯砸或冲击施工。

当锤头11下落对钻头12进行夯砸或冲击时，与钻头12固联的钻杆连接杆10和被转动力头3带动的钻杆23之间的减振装置28内的螺栓轴18上的双层串接的压缩弹簧17，减弱了夯砸或冲击时对钻杆23、转动力头3、机座2和机架1的影响。

实施例三

如图1、图2、图7所示，本发明所述的回转冲砸钻机为潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头的惯性力振动冲击式回转冲砸钻机，它包括置于加工有吸浆注水孔13的钻头12之上，减振装置28之外的对称潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头49，其电缆50穿过钻杆23内的电缆通道52，通过钻杆23和机座2之间的电缆滑环装置51与电源相接；加工有气举通道21的钻杆23向上通过防扭转装置29、钻杆升降轮座33、钻杆升降轮27、钢丝绳5、大天轮6与卷扬机8连接，向下通过减振装置28和与钻头12固联的钻杆连接杆10连接，卷扬机8通过大天轮6、钢丝绳5、钻杆升降轮座33上的钻杆升降轮27、防扭转装置29、钻杆23、减振装置28、钻杆连接杆10、钻头12连同置于钻头12上面的潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头49，实现上提下落。机座2上的转动动力头3带动钻杆23，减振装置28、钻杆连接杆10、钻头12和潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头49同步转动，潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头49工作时对钻头12产生振动冲击，既能实现单独钻削施工(潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头49不工作)、单独振动冲击施工(转动动力头3不工作)，又能在钻削的同时，进行振动冲工施工。

当潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头49对钻头12进行振动冲击时，减振装置28能减弱振动冲击对钻杆23、转动动力头3，机座2和机架1的影响。

吸浆、气举、注水及水泵循环设备的工作过程和传统工程钻机相同。

实施例四

如图1、图2、图8～图11所示，本发明所述的回转冲砸钻机为高压流体驱动的夯砸或冲击锤头的高压流体驱动式回转冲砸钻机，它包括在与钻头12固联的环状气缸式锤罩14内，安装有环状活塞式锤头11；锤罩14的底部设置有接嘴14.2，顶部有锤罩盖16，锤罩盖16上设有接嘴14.1，接嘴14.1通过下左接嘴软管57.1、下左接嘴57、钻杆23内的流体通道21.1、上左接嘴55、上左接嘴管55.1和流向切换阀54中的上左接嘴管左接口55.2、右接口55.3连接；接嘴14.2通过下右接嘴软管58.1、下右接嘴58、钻杆23内的流体通道21.1、上右接嘴56、上右接嘴管56.1和流得切换阀54中的上右接嘴管左接口56.2、右接口56.3连接；流向切换阀54中的压力输出出口53.3与压力源53的压力输出53.1连接；流向切换阀54中的压力返回入口53.4与压力源53的压力返回53.2连接。

加工有气举通道21的钻杆23向上通过防扭转装置29、钻杆升降轮座33、钻杆升降轮27、钢丝绳5、大天轮6与卷扬机8连接，向下通过减振装置28和与钻头12固联的钻杆连接杆10连接，卷扬机8通过大天轮6、钢丝绳5，带动钻杆升降轮座33上的钻杆升降轮27、防扭转装置29、钻杆23、减振装置28、钻杆连接杆10、钻头12连同与钻头12固联的锤罩14、锤罩盖16、锤罩14内的锤头11、锤罩上接嘴14.1，下接嘴14.2、下左接嘴软管57.1、下右接嘴软管58.1，下左接嘴57、下右接嘴58，实现上提下落。机座2上的转动动力头3带动钻杆23、减振装置28，钻杆连接杆10，钻头12和与钻头12固联的锤罩14、锤罩盖16、锤罩14内的锤头11、锤罩上接嘴14.1、下接嘴14.2、下左接嘴软管57.1、下右接嘴软管58.1、下左接嘴57、下右接嘴58同步转动；压力源53，经过压力输出53.1，流向切换阀54中的压力输出出口53.3、上右接嘴管左接口56.2、上右接嘴管56.1、流体通道21.1、下右接嘴58、下右接嘴软管58.1、锤罩下接嘴14.2进入锤罩14底部，将锤头11托起至设定空高度后，流向切换阀54按箭头方向转动切换，压力源53经压力输出53.1、压力输出出口53.3、上左接嘴管左接口55.2、上左接嘴管55.1、上左接嘴55、流体通道21.1、下左接嘴57、下左接嘴软管57.1、锤罩上接嘴14.1，进入气缸式锤罩14上部将环状活塞式锤头11压下，对钻头12形成夯砸或冲击；当锤头11被压下时，锤头11下面的流体，通过锤罩下接嘴14.2、下右接嘴软管58.1、下右接嘴58、流体通道21.1、上右接嘴56、上右接嘴管右接口56.3、压力返回入口53.4、压力返回53.2、返回压力源53，形成流体循环；当锤头11对钻头12形成夯砸或冲击时，减振装置28能减弱夯砸或冲击对钻杆23，转动动力头3、机座2和机架1的影响。

Claims

1、一种回转冲砸钻机，它包括机架、机座、转动动力头、减振装置、卷扬机、钻杆、钻头、气举通道、空压机接嘴、泥浆接嘴及水泵循环设备，其特征是它还包括在由转动动力头通过钻杆带动的钻头上方设置夯砸或冲击锤头。

2、如权利要求1所述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为内柱杆式夯砸或冲击锤头，它包括在管状钻杆内装有拉杆，拉杆顶部为拉杆框，拉杆框内装有带盘升降杆，升降杆下部的盘与拉杆框上壁之间装有轴承，升降杆从拉杆框上壁的孔中伸出，并通过钢丝绳与卷扬机连接；拉杆下部连接有管状拉杆连接杆，拉杆连接杆伸入与加工有泥浆注水孔的钻头固联的锤罩内，与锤罩内的环状锤头连接；拉杆局部为多边形，并和与之相对应的局部钻杆的多边形孔配合，既能随钻杆同步转动，又能在钻杆的多边形孔内上下运动。

3、如权利要求1所述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为外拉杆式夯砸或冲击锤头，它包括在钻杆外设置的两根或两根以上螺栓状拉杆和与之配合的升降杆，拉杆上端位于机座下方，向下穿过套装在钻杆外面的环状盖板、环状托板和与钻杆固联的驱动转板孔，与环状锤头相连，升降杆从下往上穿过环状托板和机座上的对应孔后，通过钢丝绳与卷扬机连接，在拉杆外升降杆内环状托板上环状盖板下装有轴承。

4、如权利要求1所述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头，它包括置于钻头上面的对称潜水型惯性力激振器振动冲击式锤头，惯性力激振器的电缆穿过钻杆内的孔通过钻杆和机座之间的电缆滑环装置与电源相接。

5、如权利要求1所述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的夯砸或冲击锤头为高压流体驱动式夯砸或冲击锤头，它包括位于钻头上面与钻头固联的气缸式锤罩内，安装有活塞式锤头，锤罩顶部和底部设有流体接咀并通过管道、钻杆内的流体通道和防扭转装置与安装有流向切换阀的流体压力源连接。

6、如权利要求1或2或3或4所述的回转冲砸钻机，其特征在于所述的减振装置，它包括与钻头固联、外圆上加工有键槽并装有内键的钻杆连接杆，装入钻杆键槽内的外键中，内、外键的上方和下方设置有密封圈，钻杆外圆上加工有对称外凸板，与位于其下方的钻杆连接杆外圆上加工的对称外凸板相对应，对应外凸板上加工有孔，螺栓轴装上压缩弹簧，穿过钻杆外凸板孔和钻杆连接杆外凸板孔，再套装压缩弹簧后用螺帽固紧。